Алексей Григорьевич родился 5 октября 1737 года, происходил из дворянского рода. Отец знаменитых братьев уделял внимание их военной подготовке и умению всегда держаться друг за друга, а не обучению манерам и изучению наук, поэтому должного образования дети не получили. Отучившись в Сухопутном шляхетском корпусе, Алексей начал свою службу в Преображенском полку и к 1762 году был в звании сержанта. Благодаря роману старшего брата Григория, вместе со своими братьями, вошёл в круг друзей Екатерины, супруги наследника престола, а потом и императора. На фоне стремительно развивающихся событий при дворе в следствии политики императора Петра, а особенно его дружбы с Пруссией и недовольства этим солдат, имея острый ум и прекрасно понимая последствия, Алексей фактически возглавил переворот, возведший на трон Екатерину, он сопровождал Петра в Ропшу, где тот подписал бумаги об отречение от престола в пользу жены. Насчёт того кто именно убил Петра и убивал ли, до сих пор ведутся дискуссии, то самое письмо с признанием Алексея Орлова, после многих исследований называют фальшивкой, но клеймо убийцы повисло на Алексее ещё при жизни.
После коронации Екатерины на Орловых посыпались дары, всем братьям и их потомкам было присвоено графское достоинство, Алексей получил звание генерал-майора, был награждён орденом Александра Невского. Проявляя опять же необычайный ум, Алексей никогда не лез на сцену событий вперёд, оставаясь в тени, принимал участие во всех государственных делах и выполнял самые ответственные поручения императрицы.
План первой архипелагской экспедиции во время Русско-Турецкой войны был разработан им, а в 1769 году получив звание генерал-аншефа, сформировал албанское войско на юге и возглавил Балтийский флот для перехода в Чёрное море, где в 1770 году одержал великую победу в Чесменском сражении, за что был награждён орденом святого Георгия I класса и получил проименование Чесменский.
Спустя время Алексею было поручено чрезвычайно важное задание - доставить в столицу княжну Тараканова, самозванку, выдающую себя за дочь императрицы Елизаветы. Брат Григорий в это время утратил статус фаворита, его то и дело отправляли за границу на лечение. Изображая пылкую влюбленность и поддержку взглядов и планов княжны, полностью влюбив ее в себя, заманил ее на корабль под видом венчания. Княжну доставили в столицу, где спустя полгода она скончалась, родив сына. После этого события граф Орлов ушел в отставку.
В отставке занялся обустраивает своих имений, построил Хреновской конный завод, занялся выведением новой породы лошадей, что прекрасно у него получилось. Орловский рысак и Русская верховая знамениты во всем мире до сих пор. Благодаря ему появилась мода на скачки и бега, он сам активно в этом участвовал делая ставки. Кроме лошадей занимался селекцией птиц.
В мае 1782 граф наконец-то женился, его избранницей стала юная Евдокия Лопухина, которая родила ему дочь Анну, а через три года подарила наследника Ивана, сама правда умерла при родах. Мальчик к сожалению прожил только два года. Был у Алексея и внебрачный сын Александр, рождённый в далёком 1763 году. Мальчик получил хорошее образование и воспитание, служил в кавалерии, получил звание генерал-майора и умер в 1820 году.
После смерти императрицы Екатерины Великой, взошедший на престол Павел в первую очередь устроил церемонии коронования и перезахоронения своего отца - Петра Федоровича, для этого вызвав в Петербург всех причастных к его убийству, в том числе и Орлова, которому было велено нести перед гробом императорскую корону. После этого граф вместе с дочерью уехал за границу и жил там до весны 1801 года, вернулся на родину по приказанию нового императора - Александра I. По прибытии был назначен командующим Курского ополчения, для которого много чего сделал, вкладывая даже личные денежные средства. А вот в военных действиях против Наполеона принять участие не успел.
Скончался герой Чесмы 5 января 1808 года в Москве, мучаясь от страшных болей в течении нескольких дней.